我回来了。
我解释一下差模输入垫高一个点位。
首先,输入有两种形式,1、对地信号;2、差分信号。由于地电平上总不可避免存在噪声,所以高精度(16位以上)情况下一般都采用差分信号。比较典型的例子有:热电偶、电阻型电桥。SD16A采用的就是差分输入方式。
第二,差分信号源和差分输入AD相连时,一般的理解就是 +接+,-接- 即可。假定+-之间相差0.1V,这个值叫差模电压,此时,AD输入段总是满足 V+ - V- = 0.1V,但: V- - GND (或等价形式 V+ - GND)的值,即共模电压,是不确定的。不增加额外电路时,类似于浮地,共模电压可能会是一个温漂时漂和噪声都很大的值。
第三,理想的差分输入AD,转换结果仅取决于差模电压,共模电压影响为零;但实际的AD,共模电压是有影响的,衡量受共模电压影响程度的参数是共模抑制比,这个值越小,对共模电压影响的抑制能力越弱,换句话说,就越容易受其影响。
第四,MSP430的SD16A就是一种共模抑制比较小的AD,当不对共模电压进行处理时,浮地共模电压的漂移效应和噪声都会对AD转换结果造成较大的影响,实验观察发现,这种影响足以使16位数字的后3~4位都变成无效数字。
第五,为了消除共模电压不稳造成的不利影响,可以在外部电路上做个简单的处理,即:将+-输入端的一个(有且仅有1个)接到一个确定的电位上,典型的如1.2V基准上。这样,浮地的共模电压就变成了一个确定值。虽然1.2V仍会透过有限共模抑制比对转换值造成一定的影响,但这种影响是一个确定的值,而不再是噪声的形式。此时,SD16A的有效数字(稳定数字)一般可以提高到14位以上。
第六,为什么采用1.2V作为共模电压?利尔达给出的电路图上也考虑了共模电压,但他们的处理时简单的将-端接地。改用1.2V作共模电压至少有两个好处:1)1.2V是基准,噪声比地要小,对提高转换稳定度有利;2)1.2V的共模电压下,整个AD转换范围内的线性优于0V共模电压。
第七,为什么采用1.2V会改善线性?因为SD16A的内部,第一级仍是一个模拟的差分运放电路,运放的输入信号电平(含共模和差模)必须在有效区间内才能良好工作,且有效区间中部线性优于区间的边缘部分。对于一般2.5V~3.3V供电的运放,有效区间的中部应该在1.5V左右,在-端选用1.2V共模电压,可以使输入信号尽可能
处于有效区间的中部,获得更好的线性度。
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